肠道免疫

Immunity in the Gut

安德鲁·M·普拉特,英国格拉斯哥大学

大肠(结肠)内寄生着大量的微生物群,每克肠腔内容物中至少含有 10¹² 个微生物。这些微生物,加上饮食提供的抗原负荷以及潜在病原体的持续威胁,意味着肠道免疫系统遇到的抗原比身体任何其他部位都多。

平衡

由于许多病原体通过肠黏膜进入人体,因此肠道相关淋巴组织在必要时提供有效的免疫反应至关重要。然而,对无害食物和共生菌抗原的不适当反应会导致炎症性疾病,例如乳糜泻炎症性肠病 ( IBD )。

肠道相关淋巴组织(GALT)

肠道的淋巴成分包括组织化的淋巴组织,例如派氏淋巴集结(PP)和肠系膜淋巴结(MLN)。肠道的效应部位是黏膜上皮及其下方的固有层(LP)。即使在正常情况下,这里也存在许多不同的免疫细胞,包括活化的 T 细胞、浆细胞、肥大细胞、树突状细胞和巨噬细胞  图 1 )。之所以不会导致明显的组织病变,是因为存在的效应细胞受到强大的调控机制的积极控制。

Figure 1. Macrophages
图 1. 结肠静息固有层中巨噬细胞(F4/80+;红色)丰富。

肠道免疫保护

尽管肠道上皮仅由单层细胞构成,但它却能形成一道屏障,阻止微生物入侵。屏障功能缺陷会导致炎症性肠病(IBD)的发生和持续。小肠上皮细胞表面覆盖着一层由黏蛋白和其他糖蛋白组成的糖萼,这些糖萼能够与细菌相互作用并将其捕获在黏液中。此外,位于肠隐窝底部的潘氏细胞会分泌防御素等抗菌肽。上皮细胞还能作为微生物传感器 ,在细菌入侵时分泌 IL-8、MCP-1、RANTES、TNFα和 IL-6 等因子。这些因子会募集嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、单核细胞、 吞噬性巨噬细胞和 T 细胞,从而增强保护性免疫的诱导。虽然许多这类细胞也存在于正常肠道中,但在生理条件下,它们会受到局部环境因素的影响 而保持非炎症状态。正常肠道和炎症肠道都含有许多特异性免疫细胞,包括分泌 IgA 的浆细胞、 CD4+ 和 CD8+ T 细胞  调节性 T 细胞和 γδT 细胞 

Regulación inmune Figura 2
图 2. 免疫调节与启动。

共生细菌和病原体有很多共同特征,这些特征可以被病原体识别受体(例如 Toll 样受体 ( TLR ))检测到。那么,共生细菌是如何不引发炎症反应的呢(另见图 2 )?

  • 调节肠道巨噬细胞上 CD14 和 CD89 等先天激活受体。
  • 高水平的免疫调节因子:IL-10、TGFb、TSLP、视黄酸,可以“调节”局部细胞。
  • 肠道树突状细胞中 TLR 功能降低。
  • 共生菌是非侵入性的 。病原体能够穿透上皮细胞,引发局部及更广泛的炎症反应,而共生菌只有在被局部树突状细胞(DC)摄取后才能穿透上皮细胞,随后被运送至引流肠系膜淋巴结(MLN),并在那里停止扩散。这导致肠道产生分泌型 IgA,从而限制共生菌的数量,并产生调节性 T 细胞以抑制炎症反应。局部非炎症性巨噬细胞也会吞噬并杀死少量进入肠道的共生菌。

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